Este trabalho apresenta a gravação e caracterização de redes de Bragg em fibras óticas (FBGs), com comprimentos de onda otimizados para a banda do visível, a partir de pulsos de laser femtossegundo em UV ajustados por um oscilador paramétrico ótico (OPO – optical parametric oscillator). Para tal propósito foi usado o método de inscrição direta sob máscara de fase, tendo como base diferentes fibras óticas previamente hidrogenadas com vista a incrementar a sua fotossensibilidade. Durante o processo de gravação dos sensores a fibra ótica, as FBGs foram monitoradas espectralmente em reflexão e posteriormente caracterizados em temperatura e deformação longitudinal, para a análise dos seus coeficientes de sensibilidades; seus principais parâmetros pós-gravação foram analisados comparativamente em relação às redes de Bragg funcionais na faixa espectral do infravermelho. / In this work, a visible wavelength fiber Bragg gratings (FBGs) were produced using ultrafast laser pulses adjusted with an OPO (optical parametric oscillator) to 248 nm UV femtosecond laser source. For that purpose it was employed the normal phase-mask method and different fibers loaded with hydrogen previously, in order to increase its photosensitivity. During de process the spectral characteristics were analyzed in terms of reflection as well as temperature and longitudinal deformations were made to analyze the post inscription main parameters of sensitivity comparing with IR spectral range produced FBGs.

CAPES / Introdução: a mecanomiografia (MMG) avalia as oscilações mecânicas causadas pela contração muscular, enquanto a eletromiografia (EMG) mede o somatório dos potenciais de ação que são enviados pelo sistema nervoso central para as unidades motoras que estão na região de sensibilidade do sensor. Ambas as técnicas são empregadas na detecção de fadiga muscular em contração voluntária, sendo que a EMG apresenta limitações durante aplicações com estimulação elétrica neuromuscular (EENM) enquanto a MMG apresenta boa compatibilidade. Objetivos: caracterizar e comparar os sinais de EMG e MMG em contração voluntária e comparar a resposta do sinal mecanomiográfico em protocolos de extensão de joelho com aplicação de EENM em participantes hígidos (PHI) e com lesão medular (PLM). Materiais e Métodos: a amostra foi dividida em 3 grupos de 10 participantes (PHI – contração voluntária; PHI – EENM; PLM – EENM). Eletrodos de superfície em configuração bipolar foram utilizados para obtenção do sinal de EMG e um acelerômetro triaxial foi utilizado como sensor de MMG. Os experimentos foram realizados em 2 etapas: (a) protocolo de fadiga com o músculo bíceps braquial com monitoração do sinal de EMG e MMG e (b) protocolo de EENM (4 padrões) com o músculo quadríceps com 4 contrações, 15 min de intervalo e mais 4 contrações. Os sinais de EMG e MMG foram analisados no domínio do tempo e da frequência. Resultados: aumentou a amplitude do sinal de EMG e diminuiu a energia do sinal de MMG no decorrer do protocolo de fadiga muscular por contração voluntária. O valor eficaz (root mean square - RMS) e a frequência mediana (FM) do sinal de MMG podem ser úteis como indicadores de fadiga em protocolos com EENM para PHI e PLM. O padrão de EENM com frequência de pulso de 1kHz, 200μs de período ativo de pulso (on) e 50Hz de frequência de burst foi o que apresentou os menores valores de RMS e de FM para PHI e PLM, o que sugere que músculo sofreu menos modificações no decorrer do protocolo. A resposta do sinal de MMG apresentou diferença para participantes hígidos e com lesão medular. Conclusões: em ambos os sinais (EMG e MMG) do músculo bíceps braquial houve redução da frequência no decorrer do protocolo de fadiga indicando resultado similar em ambos os sinais. Foi observada diferença no sinal mecanomiográfico entre PHI e PLM em todos os protocolos de EENM provavelmente devido à diferença na proporção de fibras muscular (lentas e rápidas) entre os grupos. / Introduction: Mechanomyography (MMG) is used to measure muscle oscillations and electromyography (EMG) is used to study recruitment thresholds of motor units. Both techniques indicate the effect of the phenomena responsible for muscle fatigue during voluntary contractions. There is a technical limitation to use the EMG with the functional electrical stimulation (FES) simultaneously what the MMG can overcome. Objective: to characterize and compare the EMG and MMG signal during voluntary contraction and to verify if is there difference among the MMG signal by FES protocols for health (HI) and spinal cord injury individuals (SCI). Materials and Methods: the subjects were splited in three groups with 10 participants (HI – voluntary contraction; HI – FES; SCI – FES). EMG surface electrodes and triaxial accelerometer were used to acquire the EMG and MMG signals, respectively. The experimental protocol was done in two steps: (a) fatigue protocol with biceps brachii muscle monitored by EMG and MMG (HI) and (b) four fatiguing (lower limb) electrically stimulated contraction profiles (different days) in HI and SCI. The experimental protocol consisted of four contractions, a rest interval of 15 min and four additional contractions. The features used to analyze the EMG and MMG signals were root mean square (RMS) (time domain) and median frequency (frequency domain). Results: the results indicate an increase in the EMG signal amplitude during the muscle fatigue protocol by voluntary contraction while the MMG signal energy decreased. The RMS and median frequency values may be useful as indicators of fatigue in FES protocols for HI and SCI. The FES profile set to 1kHz pulse frequency, 200μs active pulse duration and burst frequency of 50Hz presented the lowest MMG RMS and median frequency values, suggesting less muscle modification. The MMG signal was different between HI and SCI. Conclusions: in both EMG and MMG biceps brachii signals there was frequency attenuation during the fatigue protocol indicating similarity in both signals. The MMG signal was different between HI and SCI in all FES profiles and it is probably due to the difference in the proportion of muscle fiber between the groups.

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um software BGJ em LabVIEW para a geração de arquivos compatíveis com a formatação de sinais exportáveis ao OrCAD, as quais caracterizam os componentes de jitter determinístico e randômico, para a simulação e análise do comportamento dos circuitos detectores de fase digital em comunicações assíncronas. As simulação dos detectores de fase, são realizadas em OrCAD, programa que permite a simulação com alta precisão de circuitos eletrônicos, aproveitando o modela mento eletrônico dos componentes semicondutores. Assim, esta pesquisa traz a possibilidade de compartilhar os arquivos gerados no mundo científico e acadêmico, situando de tal modo o software numa ferramenta ímpar no desenvolvimento de circuitos eletrônicos CRC ou CRD, em nível de simulação numa plataforma gráfica. / This work presents the development of BGJ software in LabVIEW in order to generate files compatible with the format exportable to OrCAD signs, which characterize the components of deterministic and random jitter, to simulate and analyze the performance of digital phase detector circuits in asynchronous communications. The simulations of phase detectors are in OrCAD program, which allows the simulation with high precision electronic circuits, using the modeling of electronic semiconductor components. Thus, this research brings the possibility to share files generated in scientific and academic standing of such software in a unique tool in the development of electronic circuits or CRC CRD-level simulation on a graphics platform.

CAPES / Estertores são sons respiratórios adventícios e descontínuos que ocorrem em patologias pulmonares. Parâmetros no domínio do tempo classificam os estertores como finos, médios e grossos, e podem ter polaridade positiva ou negativa. Este trabalho investiga métodos e ferramentas para caracterizar e classificar estertores. Amostras de sons respiratórios contendo estertores foram normalizadas e reamostradas em 8 kHz. Foram realizados diversos ensaios utilizando a transformada wavelet discreta (DWT) e a análise de discriminante linear (LDA), e avaliados com análise ROC. Um sistema de reconhecimento de padrões foi implementado com DWT, LDA e k-NN para classificar estertores finos, grossos e sons respiratórios normais. O ensaio com diferentes métodos de extensão de borda do sinal durante a decomposição DWT mostrou a influência nos resultados da caracterização. Os resultados indicam que os métodos ZPD, SP0, SYMH, SYMW, ASYMH, PPD e PER são recomendados, enquanto que os métodos SP1 e ASYMW não são recomendados para a decomposição e caracterização de estertores, pois geram características diferentes nas sub-bandas mais altas. Outro ensaio mostrou que a caracterização dos estertores utilizando DWT pode ser feita utilizando-se algumas sub-bandas de decomposição (D3, D4 e D5, no caso de sinais amostrados em 8 kHz), reduzindo-se desta forma o esforço computacional. Outro sistema de classificação implementado utilizando DWT e LDA mostrou que os estertores podem ser classificados indicando a polaridade com elevado grau de acerto (AUC de até 0,9943 para Symlet 19). Dois ensaios foram realizados para seleção da wavelet-mãe que melhor caracterize estertores. O primeiro ensaio avaliou quantitativamente a semelhança entre o estertor e diversas wavelets-mães através do índice de correlação de Pearson. As wavelets-mães que resultaram uma forte correlação com o estertores, se mostrando mais indicadas para serem utilizadas, foram: Reverse Biorthogonal 3.7, Reverse Biorthogonal 5.5, Reverse Biorthogonal 3.5, Daubechies 5, Symlet 5, Daubechies 6, Symlet 7 e Daubechies 7. O segundo ensaio selecionou a wavelet-mãe pela concentração de energia nas sub-bandas. Ensaios anteriores já mostravam que a energia dos estertores decompostos pela DWT se concentra em poucas sub-bandas, então foram selecionadas wavelets-mães que concentrassem maior porcentagem da energia em uma sub-banda específica, que foram: Daubechies 7, Symlet 7, Coiflet 3 e Symlet 12. O último ensaio realizado foi uma combinação de wavelets-mães para melhorar a separabilidade de estertores e sons respiratórios normais. O ensaio mostrou que um sistema de classificação utilizando DWT, LDA e um classificador linear pode separar totalmente as duas classes (índice AUC = 1) quando é utilizada a combinação de wavelets-mães para gerar o vetor de características dos sinais. / Crackles are adventitious and discontinuous breath sounds that occur in lung diseases. Time domain parameters classify the crackles as fine, medium, and coarse, and may have positive or negative polarity. This work investigates methods and tools to characterize and classify crackles. Samples of breath sounds containing crackles were normalized and resampled at 8 kHz. Several experiments using the discrete wavelet transform (DWT), linear discriminant analysis (LDA), and k-NN have been performed, and evaluated with ROC analysis. A pattern recognition system was implemented with DWT, LDA and k-NN to classify fine and coarse crackles, and normal breath sounds. The experiment with different signal border extension methods during DWT decomposition showed the influence on the results of the characterization. The results indicate that the methods ZPD, SP0, SYMH, SYMW, ASYMH, PPD and PER are recommended, while SP1 and ASYMW methods are not recommended for the decomposition and characterization of crackles because they generate different characteristics in the higher subbands. Another experiment showed that the characterization of crackles using DWT can be made using certain decomposition subbands (D3, D4, and D5 with signal sampled at 8 kHz), thus reducing the computational effort. Another classification system implemented using LDA and DWT showed that crackles can be classified by their polarity indicating a high degree of accuracy (AUC rate up to 0.9943 for Symlet 19). Two experiments were conducted for mother-wavelet selection that best characterizes crackles. The first one quantitatively evaluated the similarity between the crackle and several mother-wavelets using Pearson's correlation coefficient. The mother-wavelet that resulted a strong correlation with the crackles, being most indicated for use were: Reverse Biorthogonal 3.7, 5.5 Biorthogonal Reverse, Reverse Biorthogonal 3.5, Daubechies 5, Symlet 5, Daubechies 6, 7, and Symlet Daubechies 7. The second experiment selected mother-wavelets by the power concentration in subbands. Previous trials already shown that the energy of the crackles decomposed by DWT are concentrated in a few subbands, so mothers-wavelet that concentrate larger percentage of the energy in a specific subband were selected, which were Daubechies 7, Symlet 7, Coiflet 3 and Symlet 12. The final experiment performed was a combination of mother-wavelets to improve the separability of crackles and normal breath sounds. The experiment showed that a classification system using DWT, LDA, and a linear classifier may totally separate the two classes (AUC ratio = 1) when the combination of mother-wavelets to generate the feature vector of the signals is used.

Este trabalho apresenta a implementação do sistema de gravação de redes de período longo, através da técnica de incidência lateral de radiação ultravioleta ponto-a-ponto, no Laboratório de Laser da UTFPR. Foram escritas redes em fibras óticas com o uso de um laser de Nd:YAG operando em 266 nm. A evolução espectral das redes foi analisada tanto durante o processo de escrita quanto após o seu término, ao longo de intervalos que variaram de 1 a 595 horas. Essas redes foram submetidas a várias caracterizações com vistas à sua aplicação no sensoriamento de parâmetros físico-químicos. Na avaliação da sensibilidade ao índice de refração do meio externo às redes, foram utilizados fluidos com índices de refração entre 1,0000 e 1,4315. Registraram-se alterações na sensibilidade térmica de valores negativos para positivos, para variações de temperatura de até 24°C, com mudanças de comportamentos lineares para não lineares, dependendo do índice de refração do meio. No ensaio para caracterização da resposta às deformações longitudinais a rede analisada demonstrou-se pouco sensível, com um valor obtido de sensibilidade de -0,19 ± 0,15 pm/µe na faixa de 0 a 125 µe. Foram feitos testes da caracterização térmica desses dispositivos, utilizando um elemento Peltier e um forno de laboratório. Com o uso do elemento Peltier as redes de período longo passaram por ciclos de aquecimento e resfriamento compreendidos entre -1,5°C e 61,1°C. Já no forno de laboratório, as redes chegaram a ser submetidas a temperaturas que variaram de 25°C a 1200°C sem serem completamente apagadas. Uma das questões experimentais mais determinantes foi a investigação da estabilização térmica das redes. Para tanto foram testados e comparados dois diferentes processos de estabilização. O primeiro consistiu em submeter a rede a ciclos de recozimento seguidos de resfriamento lento e o segundo a ciclos de recozimento seguidos de resfriamento brusco, nos quais a máxima temperatura atingida pelas redes foi de 425°C. O segundo método demonstrou-se mais eficaz para o propósito de estabilização térmica. A rede estabilizada mostrou uma sensibilizada térmica não linear que variou de -0,044 nm/°C quando aquecida de 20°C a 300°C. Em função das características assimétricas inerentes ao processo empregado para escrita das redes, foram realizados ensaios para verificar a viabilidade da utilização desses dispositivos como transdutores para medição de curvatura em diferentes direções, com emprego de redes neurais artificiais para análise desses dados. / This work shows the implementation of a writing system for long-period gratings production, by using a side point-by-point ilumination with ultraviolet light, at Laser Laboratory in UTFPR. Gratings were written in optical fibers with a Nd: YAG laser operating at 266 nm. The spectral evolution of gratings was analyzed both during and after the writing process, along time intervals from 1 to 595 hours. The gratings were submitted to several characterizations aiming its application in physicochemical parameters sensing. For the assessment of gratings sensitivity to the external medium refractive index, fluid samples with refractice indices ranging from 1,0000 to 1.4315 were used. Changes of thermal sensitivity from negative do positive values were quantified, for temperature variations up to 24°C, with behaviours transitioning from linear to nonlinear, depending on the refractive index of external medium. For the studies of sensitivities of longitudinal strain, the analyzed grating showed a low sensitivity value of -0,19±0,15 pm/µe in the range between 0 to 125 µe. A thermal characterization of the produced devices was carried out with a thermo element Peltier and with a laboratory furnace. For the Peltier the gratings were submitted to thermal cycles from -1,5°C to 61.1°C. For the furnace the gratings were exposed to temperatures between 25°C a 1200°C without completely erased. An experimental issue was the investigation about the thermal stabilization of gratings. Two different processes to reach the thermal stabilization were studied: annealing and quenching. The former consisted of annealing cycles with slow cooling whereas the later comprised of thermal cycles with sudden cooling from a maximum temperature of 425°C, the second one revealing to be more efficient to reach the thermal stabilization. The stabilized grating showed a non-linear thermal sensitivity ranging from -0,044 nm/°C within the temperature range from 20°C to 300°C. Owing to the inherent asymmetric characteristics of the process employed to record the gratings, the viability of using such devices as transducers for curvature sensing in different directions was studied, employing artificial neural networks to analyze the data.

Capes / Esta pesquisa estuda a utilização da rede neural Máquina de Aprendizado Extremo (ELM) para identificação de pessoas (biometria) através do eletrocardiograma (ECG). Os dados biométricos oferecem um nível elevado de segurança para a identificação de pessoas, e o ECG é uma técnica emergente e em crescente desenvolvimento. A ELM foi pouco empregada em sistemas de reconhecimento de padrões que utilizam o sinal de ECG. Desta forma, foram estudadas as técnicas de processamento de sinal: a Transformada Wavelet e a Análise dos Componentes Principais (PCA), com o objetivo de tratar e reduzir a dimensionalidade dos dados de entrada, bem como, fazer um estudo comparativo entre a ELM e a Percepetron Múltiplas Camadas (Multilayer Perceptron – MLP). Os testes foram realizados com 90 pessoas, o sinal de ECG utilizado é referente à derivação I contendo 500 amostras/s e 12-bits de resolução dentro de uma faixa nominal de ±10mV de variação, o número de registros variou de 2 a 20 para cada pessoa. O tamanho de cada ciclo completo de ECG para o processo de formação do espaço amostral foi definido de duas formas: 167 amostras contendo as ondas P+QRS e 280 amostras contendo as ondas P+QRS+T, dos quais foram utilizados os 10 ciclos que possuíam o mais elevado nível de similaridade. Com a Transformada Wavelet, o sinal de ECG foi decomposto em 3 níveis, onde para as ondas P+QRS as reduções foram de 86, 45 e 25 amostras, e para as ondas P+QRS+T foram de 142, 73 e 39 amostras. Já para o PCA o sinal foi reduzido de 10 ciclos cardíacos para apenas 1. Estes foram apresentadas a rede formando os conjuntos de treinamento e teste. Foram utilizadas as Redes Neurais Artificiais ELM e MLP para classificação do ECG. Os resultados obtidos comprovaram que a ELM pode ser utilizada para identificação de pessoas. / This research studies the use of neural network Extreme Learning Machine (ELM) to identify individuals (biometrics) by electrocardiogram (ECG). Biometric data offer a high level of security for identifying people, and ECG is an emerging technique and increasing development. ELM was little used in pattern recognition systems that use the ECG signal. In this way, the signal processing techniques were studied: Wavelet Transform and Principal Component Analysis (PCA), with the objective of treating and reducing the dimensionality of the input data, as was as, to make a comparative study between the ELM and Multilayer Perceptron (MLP). The tests were performed with 90 people, the ECG signal used is related to the lead I containing 500 samples/s and 12- bit resolution within a nominal range of ±10 mV of variation, the number of records ranged from 2 to 20 for each people. The size of each ECG cycle to complete the process of forming the sample space defined in two ways: 167 samples containing the P+QRS waves and 280 samples containing the P+QRS+T waves, of which 10 cycles were used to had the highest level of similarity. With the Wavelet Transform, the ECG signal was decomposed into 3 levels, where for the P+QRS waves the reductions were 86, 45 and 25 samples, and for the P+QRS+T waves were 142, 73 and 39 samples. For PCA, the signal for reduced from 10 cardiac cycles to only 1. These were presented to network forming the joint training and testing. The Artificial Neural Networks ELM and MLP were used for ECG classification. The results obtained proved that the ELM may be used to identify individuals.

CAPES; FINEP; Fundação Araucária / O biodiesel desponta como uma das mais promissoras alternativas ambientalmente corretas aos combustíveis fósseis. A falta de um sensor apropriado para medir sua quantidade na mistura petrodiesel-biodiesel surge como uma grande oportunidade de pesquisa. Este trabalho apresenta um estudo sobre a fabricação e a caracterização de dispositivos intrínsecos a fibra ótica com o intuito de constituir um transdutor capaz de determinar a concentração de biodiesel presente em misturas petrodiesel-biodiesel. A gravação destes dispositivos, as redes de período longo, foi feita por meio da técnica de incidência lateral ponto-a-ponto de radiação ultravioleta oriunda de um laser Excímero de KrF operando em 248 nm. Na avaliação da sensibilidade ao índice de refração do meio externo às redes foram utilizados fluídos com índices de refração entre 1,00 e 1,47. Através de um processo de espelhamento aplicado na extremidade das fibras se obtém um tipo de dispositivo conhecido como CLPG. É feita a análise para a imersão da rede e da cavidade no mensurando, só da cavidade, assim como de porções da cavidade. Os dados mais promissores foram conseguidos com pequena porção da cavidade imersa em mistura petrodiesel-biodiesel, um caso em que é possível medir o índice de refração com relação à intensidade do sinal e inferir a proporção de cada componente na mistura. Ao final os parâmetros metrológicos do sistema foram apurados indicando boa confiabilidade, principalmente para a faixa de misturas B60 a B100. / The Biodiesel presents itself as one of the most promising environment friendly alternatives to the use of fossil fuels. The lack of a suitable sensor to measure the quality of biodiesel in the petrodiesel-biodiesel blend consists a great research opportunity. This work presents the implementation of a recording system of long period gratings, through the point-by-point technique of lateral exposure to ultraviolet radiation from a KrF Excimer laser operating at 248 nm, at Laboratório de Laser of UTFPR with the goal of producing a transducer that can quantify the proportion of petrodiesel and biodiesel blends through the changes in the refraction index. To evaluate the gratings sensitivity to the refraction index of the external environment, several liquids were used with refraction index ranging from 1.00 to 1.47. Through a reflective coating applied to the extremity of the fiber a kind of device usually called CLPG is obtained. A detail study of samples in contact with both the cavity and the grating, only with the cavity and finally with submerged portions of the cavity. The case of only a small party of the cavity immersed in the substance allows the measure of the refractive index related to signal strength. Finally, the metrological parameters of the system were evaluated indicating a good confiability, mainly for the B60 e B100 blends.

CNPQ; Fundação Araucária; PETROBRÁS / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a aplicabilidade de redes de período longo e estruturas de redes de período longo, gravadas em fibra ótica de sílica, quando empregadas como transdutores de índice de refração para avaliar biodiesel e os óleos de origem desses biocombustíveis. Como amostras, foram utilizados óleos de soja, de fritura e de girassol, biodiesel de óleo de soja e biodiesel de óleo de girassol. Os experimentos foram realizados utilizando uma rede de período longo convencional e uma estrutura de rede de período longo, chamada de rede de período longo em cascata, na qual uma rede período longo é empregada numa configuração interferométrica similar a um interferômetro de Michelson. Inicialmente, foram analisadas as diversas amostras de óleo e biodiesel em temperatura ambiente. Os resultados mostraram que quando os dispositivos são imersos nas diferentes amostras, que possuem índice de refração igual ou maior do que o da casca da fibra ótica, as condições de guiamento da luz não permitem mais que estes possam ser usados como transdutores de índice de refração. Entretanto, no caso da rede de período longo em cascata, quando somente a cavidade do interferômetro de Michelson, ou parte desta cavidade, é colocada em contato com as amostras, o dispositivo se mostra uma promissora ferramenta para verificação da qualidade do biodiesel. Ainda na tentativa de melhorar o desempenho da rede de período longo em cascata, as amostras foram aquecidas com o objetivo de alterar o seu índice de refração, tornando-o menor do que o índice de refração da casca da fibra. Os resultados mostraram que o aumento sistemático da temperatura da amostra constitui um eficiente artifício para análise de substância cujos índices de refração, à temperatura ambiente, são iguais ou maiores que o da casca da fibra ótica. / This work presents a study of the applicability of long period gratings and long period gratings structures, written in silica optical fiber, when they are employed as a transducer of refractive index to analyze the biodiesel and their original oils. As samples were used: soybean oil, fried oil, sunflower oil, soybean oil biodiesel and biodiesel from sunflower oil. The experiments were performed using a conventional long period grating and a long period grating structure named as cascaded long period grating, in which a long period grating is employed on an interferometric configuration similar to a Michelson interferometer. Initially, were analyzed several samples of oil and biodiesel at room temperature. The results showed that when the devices were immersed in the different samples, which have refractive index equal or higher than that of the optical fiber cladding, the guiding light conditions no longer allow these devices for the use as a refractive index transducer. However, if the cascaded long period grating is used, when only the cavity of the Michelson interferometer or part of this cavity is placed in contact with samples, the devide shows a promising tool for checking the quality of biodiesel. Still trying to improve the performance of the cascade long period gratings, the samples were heated in order to modify their refractive index, making them smaller than the refractive index of the fiber cladding. The results showed that the systematic increase of the sample temperature is an efficient artifice for analysis of substances which refractive index, at room temperature, are equal of higher than that of the optical fiber cladding.

Fundação Araucária / Esta tese propõe um método de argumentação para resolução colaborativa de divergências na combinação de ontologias individuais, denominado CAMIO (Collaborative Argumentation in Merging Individual Ontologies), para apoiar, fundamentar e formalizar a argumentação colaborativa para resolução de divergências provenientes da combinação de ontologias desenvolvidas individualmente. Divergências são inerentes ao desenvolvimento colaborativo de ontologias, e, geralmente são resolvidas através de processos de negociação entre os participantes. Comumente, nestas negociações os participantes defendem suas ideias com base em argumentos informais, assim denominados porque são baseados em conhecimento tácito, que o participante adquire em suas experiências pessoais, e é difícil de formalizar e comunicar, pois se trata de um conhecimento específico adquirido em um determinado tempo e espaço. Quando a argumentação é primordialmente baseada na experiência pessoal ou nos interesses particulares dos participantes, é maior o risco da ontologia se afastar do modelo pretendido. Consequentemente, é mais difícil alcançar a corretude da ontologia e os erros existentes devem ser revistos e corrigidos em fases subsequentes, onerando o seu custo de desenvolvimento e, caso não sejam corrigidos, podendo até inviabilizar sua utilização. O método CAMIO propõe formalizar a argumentação através do uso de princípios filosóficos advindos das teorias de essência, identidade, unidade e dependência (preconizados pela metodologia OntoClean) para justificar parte dos argumentos utilizados na negociação entre os participantes. Com o uso da OntoClean busca-se facilitar o alcance do consenso e diminuir a distância existente entre o modelo pretendido e o modelo especificado, pois a aplicação da metodologia ajuda a revelar o significado pretendido à representação dos conceitos, através da compreensão das consequências lógicas das escolhas ontológicas de modelagem, e dessa forma procura garantir uma interpretação consistente aos elementos da ontologia. As avaliações dos experimentos realizados usando o método proposto sugerem que nossa abordagem é factível e implementável na prática. / This thesis proposes an argumentation method for collaborative solution of divergences in the merging of individual ontologies, the so-called CAMIO (Collaborative Argumentation in Merging Individual Ontologies). Such method aims to support, serve as basis, and formalize the collaborative argumentation for solving divergences deriving from the merging of ontologies individually developed. Divergences are inherent to the collaborative development of ontologies and are generally solved through negotiation processes among the participants. Commonly, during these negotiations the participants advocate their ideas based on informal argumentation, which are so called due to their tacit knowledge basis – knowledge stemming from the participant’s personal experiences and that is hard to formalize and spread, once it is specific and acquired in a specific time and space. The more argumentation primarily derives from personal experiences or individual interests of the participants, the higher the risk that the ontology deviates from the intended model. Consequently, it is harder to achieve the ontology correctness and existing errors must be reviewed and corrected in subsequent stages, increasing the ontology development cost and, if not corrected, even making its utilization not viable. The CAMIO method proposes the formalization of argumentation through the use of philosophical principles deriving from the theories of essence, identity, unity, and dependence (preconized by the OntoClean methodology) as for justifying part of the argumentation used in the negotiation among participants. The OntoClean utilization aims to facilitate reaching a consensus and reducing the distance between the intended and the specified models, once the application of the methodology helps reveal the meaning intended for the representation of concepts through the understanding of the logical consequences of the modeling ontological choices, thus assuring a consistent interpretation of the ontology elements. The evaluations of the experiments performed by using the proposed method suggest that our approach is feasible and implementable in practice.

CNPq / Este trabalho descreve o desenvolvimento de um dispositivo sintonizador de redes de Bragg em fibra óptica que pode ser utilizado como um filtro óptico ou como um sintonizador de canais de comunicação óptica de redes WDM. O dispositivo faz uso de uma peça mecânica que altera o comprimento de onda de Bragg através da compressão da fibra. A peça mecânica é tracionada por um atuador piezoelétrico multicamadas. O dispositivo ainda é composto por um interrogador de redes de Bragg utilizando uma técnica passiva com a utilização de filtro fixo. O filtro fixo utilizado é um cristal com uma camada de filmes finos. O dispositivo é caracterizado utilizando-se duas redes de Bragg e são avaliados os parâmetros dinâmicos do sistema como a resolução em comprimento de onda e velocidade de sintonização. O sistema de interrogação é ainda descrito através do emprego de simulações computacionais e o sistema desenvolvido é comparado com dados obtidos através de simulações. / This work describes the development of a device that can be used as a tunable filter based on a Fiber Bragg Grating or as an optical network switch. The device is made of a mechanical system used to compress the fiber optic in witchi the FGB is inscribed. The mechanical device uses a piezoelectrical multiplayer actuator. The device also contains a passive Fiber Bragg Grating interrogation system using a fixed filter based on a thin film. The device is studied with two FGB and the dynamical characteristics of the systems analyzed, especially the wavelength resolution and the tuning velocity. The device is also investigated using digital simulations and the results are compared with these simulations.